130859509

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1.    Podstawowe pojęcia dotyczące obwodów elektrycznych. Elementy obwodów elektrycznych

4.1.1.    Materiał nauczania

Podstawowe pojęcia z elektrotechniki

Elektrotechnika jest nauką o wytwarzaniu, przesyłaniu, transmisji i rozprowadzaniu energii elektrycznej oraz jej praktycznym wykorzystaniu we wszystkich dziedzinach ludzkiej działalności, np. w przemyśle, gospodarce rolnej, w transporcie, telekomunikacji, w pracach domowych itp. Elektryczność jako energia elektryczna należy do najbardziej efektywnych i ekonomicznych rodzajów energii. Można ją uzyskać stosunkowo łatwo z innych form energii i na odwrót - można ją łatwo zamienić na inną postać energii, np. na cieplną (w grzejniku), na mechaniczną (w silniku elektrycznym), na świetlną (w żarówce), na chemiczną (w procesie elektrolizy), na elektromagnetyczną (w radiu i tv). Energię elektryczną można dowolnie dawkować i ekonomicznie, z niezmiernie dużą prędkością, przesyłać na bardzo duże odległości. Elektryczność uwolniła człowieka od ciężkiej pracy fizycznej, podwyższyła jego poziom życia, najbardziej przyczyniła się do ekonomicznego rozwoju wszystkich krajów świata. Umożliwiła ona dokonanie mechanizacji i automatyzacji złożonych procesów produkcyjnych i wytworzenie nowych, postępowych technik, np. przy rozwiązywaniu skomplikowanych matematyczno-logicznych problemów z pomocą układów zliczających itp.

Ładunek elektryczny - jako ładunek elektryczny należy rozumieć określoną liczbę ładunków elementarnych (niepodzielnych), ujemnych (elektronów) i dodatnich (protonów).

Pole elektryczne - jest to pole wywołane przez ładunki elektryczne i charakteryzujące się oddziaływaniem na znajdujące się w nim ładunki elektryczne lub inne obiekty o właściwościach elektrycznych, zarówno ruchome, jak i nieruchome.

Pole magnetyczne to stan przestrzeni działający tylko na poruszające się ładunki elektryczne lub poruszające się ciała obdarzone ładunkiem elektrycznym.

Prąd elektryczny - w elektrotechnice mamy dwie definicje prądu:

1.    Jest to zjawisko uporządkowanego ruchu nośników ładunków elektrycznych w określonym środowisku pod wpływem pola elektrycznego.

2.    Jest to wielkość elektryczna skalarna określona stosunkiem ładunku Q przenoszonego w ciągu czasu t przez dany przekrój poprzeczny środowiska, do tego czasu, czyli

Określa się wielkość związaną z prądem elektrycznym tzw. gęstość prądu, oznaczaną literą „J” i mierzona w [A/m²]. Gęstością prądu elektrycznego nazywamy stosunek natężenia prądu w przewodniku do powierzchni przekroju przewodnika, przez którą przepływa ten prąd.

Zależnie od zmian wartości prądu w funkcji czasu wyróżnia się:

-    prąd stały - jego wartość nie ulega zmianie w kolejnych chwilach czasowych (rys. la),

-    prąd zmienny - jeśli w kolejnych chwilach czasowych zmienia on swoją wartość a nie zmienia znaku (rys. 1 .b),

-    prąd przemienny - jeśli w kolejnych chwilach czasowych zmienia on swoją wartość i kierunek przepływu (rys. lc).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego"

7